鲁达 一、发文目的
我想以第3篇，为一个大的分类，分多个小篇，来分析分支分配器相关的射频方面的相关内容。本篇，简要分析一下CATV的分支分配器的基本概念，以及传输线的一些内容。
二，文章大纲
1，分贝的概念与计算
2，分支器与分配器的作用
3，分支器与分配器的电路
4，传输线的基本概念和阻抗匹配
5，ADS2008简单的仿真传输线的S参数
三，正文内容
1，分贝的概念与计算
首先，应该知道分贝与贝尔的关系，分贝与贝尔都是用来衡量两个功率的大小关系。分贝是贝尔的十分之一。
假设有两个功率P1 P2,单位相同，那么将P1/P2的值，取以10为底的对数，得到n=log(P1/P2)这个值，值n的单位就是贝尔。因为贝尔这个单位比较大，导致计算得到的值n一般都比较小，为了方便，将贝尔这个单位取10等份，这样得到的每等份的的单位就是分贝。单位缩小了10倍，那么数值就要放大10倍，这样才能保持不变。因此，n=log(P1/P2)(贝尔)以分贝表示为m=10*log(P1/P2)(分贝)，分贝单位的符号是db
举个例子：取市场买青菜，花费0.1元，0.1这个数值太小，不方便交流，于是将0.1的单位“元”分成10等份，这样每一等份的单位就是角，既然原来的0.1的单位变成了角，那么0.1这个数值也要放大10倍，变成1，这样才能保持表示的量不变。即0.1元等于1角。分贝与贝尔的关系就是如此。
在CATV（就是指有线电视）行业内，经常使用分贝来表示输入信号与输出信号之间的关系。比如，假设输入信号的功率是P1（mW）经过一个无源器件，将输入的信号平均分成2等份输出，输出口分别是OUT1，OUT2，那么可知OUT1，OUT2的功率就是(1/2)P1(mW)，为了表示方便，用分贝来表示输入输出口能量的关系，以分贝表示就是10*log(OUT1/P1)(分贝)，结果是10*log（1/2）=10*[log(1)-log(2)]=10*)=-3(分贝)=-3db，代表的意思是输出口的功率相比输入口，减少了3个db。
如果输入信号的功率是P1（mW）经过一个有源器件，信号放大了2倍，变成2P1（mW）从OUT口输出，同样用分贝来表示输入输出之间的关系为：10*log(OUT/P1)=10*log(2P1/P1)=10*log(2)=10*0.3=3db，即输出口的能量比输入口增加了3db
那么0db代表什么意思呢？也就是代表输出口与输入口的能量相同。即使用db可以将原来复杂的乘除关系简化为正负db的形式，正的db表示增加了，负的db表示减少了，不增加不减少就是0db，也就是相等。
说到底，db代表的只是一种相对的概念，P1(mW)放大2倍后是3db，3db是一个相对量，那么相对的概念如何表示为绝对的概念呢？那就在相对的两个比较量中，取一个量设定为固定的绝对量，那么比较的结果db就与绝对量之间产生了关系。举个例子：输入功率P1（mW）本身就是一个量，代表功率P1（mW）,为了换算成分贝，需要再找一个量，这个量必须与P1是同单位的量，设定这个量为基准，将P1（mW）换算为与这个基准量想对比的db值。这里一般取1mW为基准量，那么P1（mW）换算为分贝就是10*log(P1/1)=10*log(P1)(db)，这个单位db代表的是与基准量1mW相比的分贝值，所以用dbmW表示，简写为dbm。这样P1（mW）就是10*log(P1)(dbm)，而输出是输入功率的两倍，那就是10*log(2*P1)(dbm)=10*log(P1)(dbm)+10*log(2)(dbm)，即3db如果是相对量，表示输出口比输入口增加了3db；如果要表示为绝对值，即输出口究竟有多少mW，那么只需要对输入口的能量换算为绝对量dbm，再加上3，那么得到的就是输出口的绝对量。
2，分支器与分配器的作用
顾名思义，分配器就是将输入的信号分成等份输出，比如二等份输出，三等份输出等，每一路等份输出的信号是原来的n等份之一，这个等量的输出口将信号再传给后面的负载。分支器也类同分配器，只是分支器的输出口中有一个是主输出口，其余的才是等量输出的输出口。主输出口与其余输出口的区别在于：主输出口相比输入口，损失的db很小，一般2db左右，主输出口不是马上接用户的，而是继续往后传输，而其余的输出口目的不是继续往后传输，而是接用户，且相对输入口，损失的db比较多，这个与输出的路数相关。下面给个网络截图。
分配器，两路输出（网络截图，不做广告）
分支器，3分支口，1主输出口（网络截图，不做广告）
3，分支分配器电路组成
一般情况下，分支分配器，主要由漆包线，铁氧体磁心，耦合电容，电阻，外壳组成。
漆包线作为传输线，绕制在磁心上，实现输入输出端的阻抗匹配。下面贴出一个二分配的原理图，根据原理图，简要分析一下。
简要的分析
以上只是一种直观的简要分析，因水平有限，详解的分析，日后再补充。
分支器呢，一般是以分配器和pi电阻衰减网络为基本单元，组合即可。比如FZ110，即代表有一个主输出口，一个分支输出口（衰减10db），这个可以由一个二分配器加一个电阻衰减网络组成，二分配的一个输出口作为FZ110的主输出口，二分配器的另一个输出口接一个pi电阻衰减网络（7-8db）这样即可以得到10db左右的分支输出。
4，传输线的基本概念和阻抗匹配
在高频电路中，因为电路的尺寸已于信号的波长差距不大，所以不能再以集总参数模型来分析。此时需要以电磁场的理论来分析电路。一个信号源的信号从源端出发，经过负载之后，又回到源端，形成一个回路。这样可以抽象为两根平行的线，这样的两根导线，可以有多种形式，比如同轴线，双绞线。这些都是传输线。
传输线上，如果其中一根线上流过从左到右方向的电流，那么在另一根线上必然感应出大小相等，方向相反的另一个电流。这样的电流叫做奇模电流。这个是分析传输线变压器的基本出发点。如果传输线上的两根线，同时流过一个大小相等，方向相同的电流，这个叫做偶模电流，这样的电流不会在负载上产生任何影响。因为互相抵消。
先说一个结论：如果想要在负载上得到最大的功率，条件是负载的阻抗与源的阻抗相等。如果阻抗不相等，那么在源与负载之间，需要插入一个阻抗匹配网络，对源的阻抗进行转换，在负载端得到一个与负载相等的等效阻抗，这样，就是实现了阻抗匹配。
下面是一个基本的传输线：
传输线变压器
其实，可以有一个简单的方法：先求得输入输出端的匝数比，然后由变压器理论可知输入输出端的匝数比等于输入输出端的电压比，也等于输出与输入端的电流比。那么Rin/Ro=(Uin/Uo)/(Iin/Io)=n/(1/n)=n^2，那么Ro=Rin*(1/n^2)。
继续由上面的传输线变压器的图可见，输入端经过了2段Line到地；输出端经过了1段Line到地，因此输入输出匝数比是2，因此Ro=Rin*(1/4)=(1/4)RG
任何一个匝数比的传输线变压器都可以由基本的二线传输线变压器组合而成。具体的分析，后面的文章专门来总结。
5，ADS2008简要仿真一个传输线变压器
2路功分器示例
仿真它的S21参数
二分配器的S21参数
经过上述仿真，可见二分配的S21都是在-3.2db左右，理想情况应该是-3db，说明在其他地方有能量的损耗。并且对于铁氧体磁心的选择，绕制的圈数，都有要求。在实际的电路板设计中，也与PCB的设计密切相关。这样的PCB，虽然表面看上去元件没有几个，但是留有很多放置调试元件的地方，一般也就是一些小容值的电容电感，用来结合矢量分析仪进行补偿调试。
后续的文章，主要是从理论的角度来分析理解每一个概念，争取做到能形象的去掌握射频电路的每一个小细节。